(57)【要約】【課題】地中に埋設されたマンホールの側壁の貫通を伴う作業を行う際に、地下水圧に起因する、地下水や土砂のマンホール内への流入を防止できる加圧式マンホール施工方法の提供。【解決手段】加圧式マンホール施工方法は、気密隔壁４の下側のマンホール連結体１内を加圧状態にして、剛接合部分の側壁１０を掘削して耐震接合に変更する耐震化工事をマンホール１１内から行う。これにより、耐震化工事中において、地下水や土砂のマンホール内への流入を防止できる。【選択図】図３
2007217878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設されるマンホールの側壁に連結した下水道管を塞ぎ、
マンホール内に筒状シートを配するとともに、前記マンホールの内側上部に気密隔壁を取り付け、
隔壁下側のマンホール内を加圧状態にし、
前記側壁の貫通を伴う様々な作業を、隔壁下側の加圧状態のマンホール内から行うことを特徴とする加圧式マンホール施工方法。
【請求項２】
鉛直に地中へ埋設されるマンホールの下方側壁に連結した下水道管の管路を栓で塞ぎ、  マンホール内に筒状シートを配するとともに、前記マンホールの内側上部に気密隔壁を略水平に取り付け、
前記気密隔壁を貫通するホースを介して、隔壁下側のマンホール内へ圧搾空気を送り込んで加圧し、
前記側壁の貫通を伴う様々な作業を、隔壁下側の加圧状態のマンホール内から行うことを特徴とする加圧式マンホール施工方法。
【請求項３】
鉛直に地中へ埋設されるマンホールの下方側壁に連結した下水道管の管路を栓で塞ぎ、  下側に円筒状シートを吊り下げた気密隔壁を、前記マンホールの内側上部に略水平に取り付け、
前記気密隔壁を貫通するホースを介して、隔壁下側のマンホール内へ圧搾空気を送り込み、
マンホール外側の地中水圧と釣り合う気圧になる様に、マンホール内を徐々に加圧し、  マンホール側壁の貫通を伴う様々な作業を、隔壁下側の加圧状態のマンホール内から行って完了させ、
貫通穴を塞いだ後に、前記ホースを介して排気してマンホール内の気圧を徐々に外気圧に戻し、
前記気密隔壁をマンホール外へ撤去して終了する加圧式マンホール施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に埋設されたマンホールの側壁の貫通を伴う様々な工事を行う際に好適な加圧式マンホール施工方法に関わり、特に耐震化工事に好適な加圧式マンホール施工方法に係わる。
【背景技術】
【０００２】
マンホールは、下水道管が側壁に接合され地中に埋設されている（特許文献１参照）。    
【特許文献１】特開２００３−９００７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば、側壁に下水道管を剛接合したマンホールを耐震化する場合には、剛接合部分のマンホール側壁を貫通して耐震接合に変更する必要がある。
この様な、貫通工事を行う場合には、下記に示す理由により、注入穴を側壁に複数個、開け、この注入穴から地盤補強剤をマンホール外側地盤に注入して地盤を固めていた（地盤補強剤注入による貫通工事）。
注入する理由：地下水圧により、開けた貫通穴から地下水や土砂がマンホール内に流入し、道路の陥没を招くのを防ぐため。
【０００４】
しかし、上記の地盤補強剤注入による貫通工事は、下記に示す課題がある。
・地盤補強材、注入用の機材、注入する作業費が必要であり、大きなコストがかかる。
・マンホール側壁に、注入穴を複数個、開ける必要があるとともに、マンホールの強度低下を招く。
・マンホール外側地盤への地盤補強剤の注入により、地下水や地盤が汚染される。
・マンホール外側地盤の状態を調べ、地盤状態に応じて地盤補強剤の種類や注入量を調整する必要がある。なお、地盤補強が充分でないと、開けた貫通穴から地下水や土砂がマンホール内に流入してしまう。
【０００５】
本発明の目的は、地中に埋設されたマンホールの側壁の貫通を伴う作業を行う際に、地下水圧に起因する、地下水や土砂のマンホール内への流入を防止できる加圧式マンホール施工方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（請求項１について）
加圧式マンホール施工方法は、以下の手順で行う。
地中に埋設されるマンホールの側壁には下水道管が連結されているので、側壁の貫通を伴う様々な作業が終了する迄、空気が漏れない様に下水道管を塞ぐ。
【０００７】
マンホール内に筒状シートを配するとともに、マンホールの内側上部に気密隔壁を取り付ける。
筒状シートがマンホール側壁の継目を覆う。なお、マンホール側壁の各継目に各々分離して筒状シートを配しても良く、各継目を覆う長い筒状シートを気密隔壁の下側に吊り下げても良い。また、気密隔壁は、蛇腹等の伸縮タイプでも良い。
【０００８】
隔壁下側のマンホール内を加圧状態にする。加圧は、例えば、空気ボンベを隔壁下側のマンホールに設置して空気を吹き出すか、気密隔壁を貫通するホースを介して空気をマンホール内へ送り込んで行う。
なお、側壁を貫通する位置のマンホール内の気圧が、マンホール外側の地中水圧と釣り合うか、それより高い気圧になる様にマンホール内を加圧する。
【０００９】
隔壁下側のマンホール内を加圧すると筒状シートが膨らみ、マンホールの内壁に押し付けられ、マンホール側壁の継目を塞ぐ。これにより、マンホールの継目からの空気漏れを防止でき、マンホール内を加圧状態に維持できる。
【００１０】
隔壁下側のマンホール内の気圧を、マンホール外側の地中水圧と等しいか、それより高い気圧にすることにより、側壁の貫通を伴う様々な作業を、隔壁下側のマンホール内から行う（作業人またはロボット）際に、地下水圧に起因する、地下水や土砂のマンホール内への流入を防止できる。
【００１１】
（請求項２について）
加圧式マンホール施工方法は、以下の手順で行う。
鉛直に地中へ埋設されるマンホールの下方側壁には下水道管が連結されているので、側壁の貫通を伴う様々な作業が終了する迄、下水道管から空気が漏れない様に下水道管の管路を栓で塞いで閉塞する。なお、貫通工事が終了して栓を外せば、管路を容易に開放できる。
【００１２】
マンホール内に筒状シートを配するとともに、マンホールの内側上部に気密隔壁を略水平に取り付ける。
筒状シートがマンホール側壁の継目を覆う。なお、マンホール側壁の各継目に各々分離して筒状シートを配しても良く、各継目を覆う長い筒状シートを気密隔壁の下側に吊り下げても良い。また、気密隔壁は、蛇腹等の伸縮タイプでも良い。
加圧中に外れない様に、マンホール（通常は、断面が円形）の内側上部に気密隔壁を略水平に取り付ける。
【００１３】
気密隔壁を貫通するホースを介して圧搾空気を送り込み、隔壁下側のマンホール内を加圧する。ホースを介して圧搾空気を隔壁下側のマンホール内へ送り込んでいるので、長時間、マンホール内を加圧状態に維持できる。
なお、側壁を貫通する位置のマンホール内の気圧が、マンホール外側の地中水圧と釣り合うか、それより高い気圧になる様にマンホール内を加圧する。
【００１４】
隔壁下側のマンホール内を加圧すると円筒状シートが円筒状に膨らみ、マンホールの内壁に押し付けられ、マンホール側壁の継目を塞ぐ。これにより、マンホールの継目からの空気漏れを防止でき、少ない送気量の圧搾空気でマンホール内の加圧状態を長時間、維持できる。
【００１５】
隔壁下側のマンホール内の気圧を、マンホール外側の地中水圧と等しいか、それより高い気圧にすることにより、地中に埋設されたマンホールの側壁の貫通を伴う様々な作業を、隔壁下側のマンホール内から行う（作業人またはロボット）際に、地下水圧に起因する、地下水や土砂のマンホール内への流入を防止できる。
【００１６】
（請求項３について）
加圧式マンホール施工方法は、以下の手順で行う。
鉛直に地中へ埋設されるマンホールの下方側壁には下水道管が連結されているので、側壁の貫通を伴う様々な作業が終了する迄、下水道管から空気が漏れない様に下水道管の管路を栓で塞いで閉塞する。なお、貫通工事が終了して栓を外せば、管路を容易に開放できる。
【００１７】
下側に円筒状シートを吊り下げた気密隔壁を、加圧中に外れない様に、マンホール（通常は、断面が円形）の内側上部に略水平に取り付ける。
気密隔壁を貫通するホースを介して、隔壁下側のマンホール内へ圧搾空気を送り込み、マンホール内がマンホール外側の地中水圧と釣り合う気圧になる様に、マンホール内を徐々に加圧する。
【００１８】
隔壁下側のマンホール内を加圧していくと円筒状シートが皺無く円筒状に膨らんでいき、マンホールの内壁にピッタリ押し付けられる。これにより、マンホールの側壁や上下のマンホールどうしの継目からの空気漏れを確実に防止でき、少ない送気量の圧搾空気でマンホール内の加圧状態を長時間、維持できる。
【００１９】
マンホール側壁の貫通を伴う様々な作業を、隔壁下側の加圧状態のマンホール内から行って（作業人またはロボット）完了させる。
作業が完了し、貫通穴を塞いだら、ホースを介して排気してマンホール内の気圧を徐々に外気圧に戻す。
気密隔壁をマンホール外へ撤去して全ての作業を終了する。
【００２０】
加圧式マンホール施工方法は、隔壁下側のマンホール内の気圧を、マンホール外側の地中水圧と等しい気圧にすることにより、マンホール側壁の貫通を伴う様々な作業を、隔壁下側のマンホール内から行う（作業人またはロボット）際に、地下水圧に起因する、地下水や土砂のマンホール内への流入を防止できる。なお、マンホール内がマンホール外側の地中水圧と釣り合う気圧であるので、マンホール外側の土壌が抉られることがない。
【００２１】
気密隔壁の下側に円筒状シートを吊り下げ、マンホール内を加圧する構成であるので、マンホール側壁や上下のマンホールどうしの継目からの空気漏れを確実に防止でき、少ない送気量の圧搾空気でマンホール内の加圧状態を長時間、維持できる。また、吊り下げ式であるので、円筒状シートの設置と撤去を円滑に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
マンホール側壁に下水道管を剛接合した部分を耐震接合に変更する耐震化工事を含むマンホール施工工事は、下記に示す手順で行われる。
（１）鉛直に地中へ埋設されるマンホールの下方側壁に連結した下水道管の管路を栓で塞ぐ。
（２）下側に円筒状シートを吊り下げた気密隔壁を、隔壁浮上防止用の支柱で支えてマンホールの内側上部に水平に取り付ける。
【００２３】
（３）気密隔壁を貫通するエアホースを介して、隔壁下側のマンホール内へ、エアホースに繋いだコンプレッサにより圧搾空気を送り込み、貫通工事を行う位置の地中水圧（例えば５ｍで０．０５ＭＰａ）と釣り合う気圧（この例では０．０５ＭＰａ）になる様に、マンホール内を徐々に加圧する。
【００２４】
（４）下水道管を剛接合した部分のマンホール側壁を貫通して耐震接合に変更する耐震化工事を加圧状態（この例では０．０５ＭＰａ）で隔壁下側のマンホール内から、作業人またはロボットで行う。
（５）耐震化工事が完了し、耐震接合部分の気密が充分に確保できたら、ホースを介して排気し、マンホール内の気圧を徐々に外気圧に戻す。
（６）気密隔壁をマンホール外へ撤去してマンホール施工工事を終了する。
【００２５】
この加圧式マンホール施工方法で、地中に埋設されたマンホールの側壁を貫通して耐震接合に変更する耐震化工事を含むマンホール施工工事を行えば、地下水圧に起因する、地下水や土砂がマンホール内へ流入することがない。
【実施例１】
【００２６】
本発明の実施例１（請求項１〜３に対応）を図１〜図４に基づいて説明する。
マンホールと下水道管との連結構造Ａは、図４に示す如く、最下段のマンホール１１の側壁１０に下水道管２、３の端部２１、３１を耐震接合している。なお、マンホール１１の内径は、９０ｃｍ〜１．５ｍである。
【００２７】
なお、図４に示すマンホールと下水道管との連結構造Ａは、最下段のマンホール１１に下水道管２、３の端部２１、３１を剛接合した既設のマンホールと下水道管との連結構造Ｂに耐震化工事を含むマンホール施工工事を行ったものである。
【００２８】
マンホール連結体１は、マンホール１１を含むマンホール１２〜１５を、連結部材とシール部材とを用い、上下方向に積み重ねて地中に埋設したものである。なお、現場で型枠を組んでマンホールを一体形成して地中に埋設する現場打ちタイプにも、下記のマンホール施工工事を適用できる。
【００２９】
既設のマンホールと下水道管との連結構造Ｂに対するマンホール施工工事は、下記に示す手順で行う。
（１）鉛直に地中へ埋設されるマンホール連結体１のマンホール１１に下水道管２、３の端部２１、３１を剛接合した既設のマンホールと下水道管との連結構造Ｂにおいて、管路から空気が漏れない様に、下水道管２、３の管路を栓２２、３２で塞ぐ（図１参照）。なお、耐震化工事が終了して栓２２、３２を外せば、管路を容易に開放できる。
【００３０】
（２）下面側にゴム製（ビニル製も可）の円筒状シート４１を吊り下げた気密隔壁４を、蓋１６と隔壁浮上防止用の支柱４２、４２で支えてマンホール連結体１の内側上部に、加圧中に外れない様に、ボルト式の固定具４３で水平に取り付ける｛図２の（ａ）参照｝。なお、上記蓋１６および気密隔壁４には、エアホース６１を通すための貫通孔１７、４０が開けられている。
但し、気密隔壁４を取り付ける前に、先端に超硬チップ５１を取り付けたリング状のコアビット５２が高速回転して側壁１０の掘削除去が可能な掘削装置５をマンホール底に固定しておく。
【００３１】
（３）エアホース６１に繋いだエアコンプレッサ６を作動状態にし、隔壁下側のマンホール連結体１内へ圧搾空気を送り込み、貫通工事を行う位置の地中水圧（例えば５ｍで０．０５ＭＰａ）と釣り合う気圧（この例では０．０５ＭＰａ）になる様に、隔壁下側のマンホール連結体１内を徐々に加圧する。なお、蓋１６が浮上しない様に、予め、下向に荷重ｇをかけておく。
隔壁下側のマンホール連結体１内を徐々に加圧していくとゴム製の円筒状シート４１が皺にならずに円筒状に膨らんでいき、マンホール連結体１の内壁にピッタリ押し付けられる｛図２の（ｂ）参照｝。
【００３２】
（４）掘削装置５を遠隔操作で作動状態にしてコアビット５２を高速回転させ、下水道管２、３の端部２１、３１が剛接合している部分の側壁１０を、マンホール連結体１内から掘削除去し、トーラス状の隙間を形成する（図３参照）。
（５）フレキシブルジョイント７、８を用い、耐震接合に変更する。
【００３３】
（６）上記（４）、（５）の耐震化工事が完了すると、エアホース６１を介して排気してマンホール連結体１内の気圧を徐々に外気圧に戻す。
（７）気密隔壁４および掘削装置５をマンホール連結体１外へ撤去してマンホール施工工事が終了する（図４参照）。
【００３４】
実施例１は、下記の利点を有する。
加圧式マンホール施工方法は、隔壁下側のマンホール連結体１内の気圧を、剛接合部分のマンホール外側の地中水圧と釣り合う気圧に維持して、剛接合部分の側壁１０を掘削除去（貫通する）して耐震接合に変更する耐震化工事を気密隔壁４の下側のマンホール連結体１内から行う構成である。
マンホール連結体１内が適度に加圧されているので、地下水や土砂がマンホール連結体１内へ流入することなく、下水道管２、３を剛接合した部分の側壁１０を掘削除去して耐震接合に変更する耐震化工事をマンホール内から行うことができる。
【００３５】
なお、エアホース６１に繋いだエアコンプレッサ６を作動状態にし、隔壁下側のマンホール連結体１内へ圧搾空気を送り込み、耐震接合に変更する深さの地中水圧と釣り合う気圧になる様に、隔壁下側のマンホール連結体１内を加圧し、ゴム製の円筒状シート４１をマンホール連結体１の内壁にピッタリ押し付けているので、側壁１０やマンホール１１〜１３の継ぎ目からの空気漏れを確実に防止でき、少ない送気量の圧搾空気で、隔壁下側のマンホール連結体１内の加圧状態を長時間、維持できる。
【００３６】
加圧式マンホール施工方法は、地盤補強材、地盤補強材を注入するための機材、および地盤補強材を注入する作業費が不要でありコストが低減できる。
また、マンホール側壁に、地盤補強材を注入するため注入穴を開ける必要がないのでマンホールの強度低下を招かない。
更に、マンホール外側地盤へ地盤補強剤を注入しないので、地下水や地盤が汚染されない。また、マンホール外側地盤の状態を調べる必要がない。
【００３７】
本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施態様を含む。
ａ．剛接合部分の側壁１０を掘削除去するのは、人力でも、遠隔操作できる掘削装置でも良い。なお、人力で掘削除去する場合には、潜水病を防ぐため、加圧と減圧を徐々に行うか、気密服を着用して行う。
【００３８】
ｂ．耐震接合に変更する際、下水道管の太さに応じてフレキシブルジョイントの種類を替えるのが好ましい。
ｃ．エアホースで圧搾空気を隔壁下側のマンホール連結体１内へ送り込む替わりに、隔壁下側のマンホール連結体１内に設置した空気ボンベから空気を放出して加圧しても良い。  
【００３９】
ｄ．気密隔壁４の下側に円筒状シート４１を吊さず、変形例の図５に示す様に、マンホール１１、１２、１３のマンホール内壁の継目に円筒状シート４４、４５を貼着して、隔壁下側のマンホール連結体１内を加圧する構成であっても良い（請求項１、２に対応）。なお、この場合には、気密隔壁４６の隙間に気密スペーサー４７をネジ４８で固定して気密を図る必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】マンホールに下水道管の端部を剛接合した既設のマンホールと下水道管との連結構造において、下水道管に栓をした状態を示す説明図である。
【図２】（ａ）は下面側に円筒状シートを吊り下げた気密隔壁を、マンホール連結体の内側上部に取り付けた状態を示す説明図であり、（ｂ）はエアホースに繋いだエアコンプレッサを作動状態にし、隔壁下側のマンホール連結体内へ圧搾空気を送り込むと円筒状シートが膨らんでマンホール連結体の内壁に押し付けられた状態を示す説明図である。
【図３】掘削装置を遠隔操作で作動状態にしてコアビットを高速回転させ、下水道管の端部が剛接合している部分の側壁を、マンホール連結体内から掘削除去する様子を示す説明図である。
【図４】最下段のマンホールの側壁に下水道管の端部を耐震接合したマンホールと下水道管との連結構造の説明図である。
【図５】変形例において、掘削装置を遠隔操作で作動状態にしてコアビットを高速回転させ、下水道管の端部が剛接合している部分の側壁を、マンホール連結体内から掘削除去する様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
Ａ  マンホールと下水道管との連結構造
Ｂ  既設のマンホールと下水道管との連結構造
１  マンホール連結体（マンホール）
２、３  下水道管
４  気密隔壁
１０  側壁
１１  マンホール
２２、３２  栓
４１  円筒状シート（筒状シート）
６０  圧搾空気
６１  エアホース（ホース）
【図１】
2007217878.tif 000003
【図２】
2007217878.tif 000004
【図３】
2007217878.tif 000005
【図４】
2007217878.tif 000006
【図５】
2007217878.tif 000007